DE10125529A1 - Fault current protection unit for protection against fault currents in a voltage supply mains, has first protection conductor connected to mains filter and second protection conductor for contact protection of load - Google Patents

Fault current protection unit for protection against fault currents in a voltage supply mains, has first protection conductor connected to mains filter and second protection conductor for contact protection of load

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DE10125529A1
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Abstract

The fault current protection unit is designed with a fault current identification facility (22) which includes a summation current transformer (20). So that the phase conductors (L1,L2,L3), the neutral conductor (N) and a first protection conductor (FE) of a mains protection conductor (PE) of the voltage supply mains (10) are connected to the primary circuit of the summation current transformer (20). The first protection conductor (FE) of the connection, is connected to a mains filter (40), producing capacitive bled off currents in the voltage supply mains, assigned to the electric user eg. a motor (12). Also a second protection conductor (PE') for a contact protection of the user (12), by the by-passing of the fault current protection unit (14) with the mains protection conductor (Pe).

Description

Die Erfindung betrifft eine Fehlerstromschutzanordnung zum Schutz vor Fehlerströmen in einem Spannungsversorgungsnetz.The invention relates to a fault current protection arrangement for Protection against residual currents in a power supply network.

Fehlerstromschutzanordnungen sind bekannt. Diese werden zum Personenschutz bei indirektem oder direktem Berühren span­ nungsführender Teile und zum Schutz gegen Anlagenfehler, bei denen beispielsweise eine schadhafte Isolation zu brandge­ fährdenden Fehlerströmen führt, eingesetzt.Residual current protection arrangements are known. These become Personal protection with indirect or direct touch span parts and to protect against system faults which, for example, damaged insulation dangerous leakage currents.

Um einen ausreichenden Personenschutz zu erzielen, ist be­ kannt, in Spannungsversorgungsnetzen Fehlerstromschutz­ einrichtungen mit einem Nennfehlerstrom (Auslösestrom) von 30 mA einzusetzen. Derartige Fehlerstromschutzeinrichtungen können jedoch nur in Spannungsversorgungsnetzen eingesetzt werden, deren natürlicher Fehler- oder Ableitstrompegel we­ sentlich unter dem Wert dieses Nennfehlerstromes liegt. Ab­ leitströme treten in Spannungsversorgungsnetzen in der Regel als kapazitive Blindströme auf, die von Außenleitern, bei­ spielsweise gegen einen Schutzleiter, abfließen. Neben Streu­ kapazitäten der elektrischen Leiter gegen Erde, die nur bei großen Leitungslängen eine Rolle spielen, sind kapazitive Filterschaltungen zur Unterdrückung von Netzoberwellen, wie diese beispielsweise bei Gleichstromverbrauchern mit vorge­ schalteten Frequenzumrichtern eingesetzt werden, die Hauptur­ sache für hohe Ableitströme. Diese können gegenüber einem zum Personenschutz eingesetzten Nennfehlerstrom von 30 mA erheb­ lich höher liegen. Die Ableitströme sind beispielsweise um mehr als einen Faktor 10 größer als der Nennfehlerstrom der üblichen Fehlerstromschutzeinrichtungen zum Personenschutz.In order to achieve adequate personal protection, be known, in power supply networks residual current protection devices with a nominal residual current (tripping current) of 30 mA. Such residual current devices can only be used in power supply networks are whose natural fault or leakage current level we is considerably below the value of this nominal residual current. From Leakage currents generally occur in voltage supply networks as capacitive reactive currents from external conductors for example against a protective conductor. In addition to litter capacities of the electrical conductors to earth, which are only at large cable lengths play a role are capacitive Filter circuits for the suppression of harmonics, such as this for example with DC consumers with switched frequency inverters are used, the main role thing for high leakage currents. These can be compared to one Personal protection used nominal fault current of 30 mA lie higher. The leakage currents are around, for example more than a factor 10 greater than the nominal residual current of the usual residual current devices for personal protection.

Aus der DE 198 26 410 A1 ist eine Einrichtung zur Ableit­ stromseparierung für die Erfassung eines Fehlerstromes be­ kannt. Grundgedanke hierbei ist, aus der Phasenverschiebung des resultierenden Differenzstromes, welcher aus einem re­ sistiven Stromanteil (Fehlerstrom) und einem kapazitiven Stromanteil (Ableitstrom) besteht, bezüglich der Phasenspan­ nung eines Außenleiters den resistiven Stromanteil zu bestim­ men.DE 198 26 410 A1 describes a device for discharging current separation for the detection of a fault current be knows. The basic idea here is from the phase shift  the resulting differential current, which from a re sistive current component (fault current) and a capacitive Current component (leakage current) exists with regard to the phase span of an outer conductor to determine the resistive current component men.

In einem einphasigen Spannungsversorgungsnetz besitzt der Differenzstrom gegenüber der Netzspannung einen Phasenwinkel, wobei der Differenzstrom der Netzspannung mit dem Phasenwin­ kel vorauseilt.In a single-phase power supply network, the Differential current with respect to the mains voltage a phase angle, the differential current of the mains voltage with the phase win headed ahead.

Auf ein dreiphasiges Spannungsversorgungsnetz bezogen wird vorgeschlagen, den jeweiligen Kosinuswert des Phasenwinkels des Differenzstromes zu jeder Phasenspannung der Außenleiter zu bestimmen und daraus die resistiven Stromanteile zu ermit­ teln.Relates to a three-phase power supply network suggested the respective cosine value of the phase angle of the differential current to each phase voltage of the outer conductor to determine and from this to determine the resistive current components teln.

Neben der nur sehr aufwendig zu realisierenden Ermittlung der Differenzströme besteht bei der aus der DE 198 26 410 A1 be­ kannten Lösung der Nachteil, dass bei beliebiger Zusammen­ setzung des Differenzstromes aus resistiven und kapazitiven Stromanteilen es nicht möglich ist, diese beiden Stromanteile korrekt zu separieren. Vielmehr geht der Bezug des Differenz­ stromes zum Fehlerstrom durch die Mischung aus beliebigen Stromanteilen verloren. Es entsteht bei der Ausführung des vorgeschlagenen Verfahrens der gefährliche Fall, dass ein er­ mittelter Fehlerstrom wesentlich kleiner ist als der wahre, zugrunde liegende Fehlerstromanteil. Somit ist eine Ableit­ stromseparierung für ein dreiphasiges Spannungsversorgungs­ netz nicht durchführbar.In addition to the determination of the Differential currents exist in the case of DE 198 26 410 A1 knew solution the disadvantage that with any combination setting the differential current from resistive and capacitive Electricity components it is not possible to use these two electricity components to separate correctly. Rather, the relation of the difference goes current to the fault current through the mixture of any Electricity shares lost. It arises when the proposed procedure the dangerous case that a he average fault current is much smaller than the true one underlying residual current component. So it is a derivative current separation for a three-phase power supply network not feasible.

Aus der DE 297 05 187 U1 ist ein Fehlerstromschutzschalter für Stromkreise mit hohen Fehlerströmen bekannt. Hier wird vorgeschlagen, einen Schutzleiter zusätzlich zu Außenleitern und Null-Leiter durch einen Summenstromwandler zu führen und den Schutzleiter zusätzlich alleine durch einen weiteren Sum­ menstromwandler zu führen. Somit ergeben sich zwei unabhängig voneinander arbeitende Schutzeinrichtungen mit unterschied­ lich hohen Nennfehlerströmen. Die beiden Fehlerstromschutz­ einrichtungen sind mit einem gemeinsamen Auslösemittel wirk­ verbunden, über das - im Fehlerfalle - eine Auftrennung der Außenleiter und des Null-Leiters durchführbar ist, während der Schutzleiter nicht getrennt wird.DE 297 05 187 U1 is a residual current circuit breaker known for circuits with high fault currents. Here will proposed a protective conductor in addition to outer conductors and zero conductors through a summation current transformer and the protective conductor additionally by another sum lead current transformer. This results in two independently  protective devices working from one another with a difference high nominal residual currents. The two residual current protection devices act with a common trigger connected, via which - in the event of an error - a separation of the Outer conductor and the neutral conductor is feasible while the protective conductor is not disconnected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fehlerstrom­ schutzanordnung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mittels der in einfacher Weise eine Überwachung und Kompensation von Ableitströmen möglich ist.The invention has for its object a fault current protective arrangement of the generic type to create which is easy to monitor and compensate for Leakage currents is possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Fehlerstrom­ schutzanordnung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen ge­ löst. Hierbei sind die Phasenleiter, der Null-Leiter und ein erster Schutzleiter eines Netzschutzleiters des Spannungsver­ sorgungsnetzes als Primärwicklungen über einen Summenstrom­ wandler geführt. Der erste Schutzleiter der Verbindung dient der Verbindung einer einem elektrischen Verbraucher zugeord­ neten, in dem Spannungsversorgungsnetz kapazitive Ableit­ ströme erzeugenden Einrichtung. Ein zweiter Schutzleiter für den Berührungsschutz des Verbrauchers ist unter Umgehung des Summenstromwandlers mit dem Netzschutzleiter verbunden. Es wird somit vorteilhaft möglich, eine ableitstromkompensierte Summenstromerfassung zu erzielen. Durch die Aufspaltung des Netzschutzleiters in den ersten Schutzleiter und den hierzu parallel geschalteten zweiten Schutzleiter wird zur Kompensa­ tion kapazitiver Ableitströme der erste Schutzleiter über den Summenstromwandler geführt. Hierdurch können insbesondere durch Netzfiltereinrichtungen zur Unterdrückung von Netzober­ wellen generierte kapazitive Ableitströme kompensiert werden, während der zweite Schutzleiter in an sich bekannter Weise dem Berührungsschutz des Verbrauchers dient. Somit ist quasi eine Optimierung einer Fehlerstromschutzauslösung möglich.According to the invention, this task is accomplished by a fault current protective arrangement with the features mentioned in claim 1 ge solves. Here are the phase conductors, the neutral conductor and a first protective conductor of a mains protective conductor of the voltage ver supply network as primary windings via a total current led converter. The first protective conductor of the connection serves associated with the connection of an electrical consumer neten, capacitive discharge in the power supply network current generating device. A second protective conductor for protection of the consumer against accidental contact is bypassed Total current transformer connected to the mains protective conductor. It is thus advantageously possible to compensate for leakage current To achieve total current acquisition. By splitting the Mains protective conductor in the first protective conductor and this second protective conductor connected in parallel becomes a compensation capacitive leakage currents the first protective conductor over the Total current transformer led. This can in particular through line filter devices for suppression of network top capacitive leakage currents generated are compensated, while the second protective conductor in a manner known per se serves to protect the consumer from contact. So is quasi an optimization of a residual current protection trip is possible.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Schutzleiter zusätzlich und alleine über ein weiteres Fehlerstromerkennungsmittel, insbesondere einen wei­ teren Fehlerstromwandler, als Primärwicklung geführt ist. Hierdurch wird eine zusätzliche Stromüberwachung des ersten Schutzleiters zur weiteren Verbesserung der Fehlerstrom­ schutzauslösung möglich. Insbesondere, wenn der zusätzliche Fehlerstromwandler parallel zum Summenstromwandler auf ein gemeinsames Trennmittel für das Spannungsversorgungsnetz wirkt, ist sichergestellt, dass der Ableitstrom nicht über ein vorgebbares Maß ansteigen kann. Ferner kann hierdurch bei fehlerhaftem Anschluss der Fehlerstromschutzeinrichtung in­ nerhalb des Spannungsversorgungsnetzes, beispielsweise durch falsche Anschlussfolge der Phasenleiter, des Null-Leiters und des ersten Schutzleiters, eine Auslösung der Fehlerstrom­ schutzeinrichtung sichergestellt werden. Bei falscher An­ schlussfolge wäre nicht der erste Schutzleiter über den zu­ sätzlichen Stromwandler geführt, sondern einer der Phasenlei­ ter beziehungsweise Null-Leiter, so dass ein dort - im Ein­ schaltfalle - zwangsläufig auftretender Stromfluss sofort zum Auslösen der Fehlerstromschutzeinrichtung führt.In a preferred embodiment of the invention, that the first protective conductor in addition and alone over a  further fault current detection means, in particular a white tere residual current transformer, as a primary winding. As a result, an additional current monitoring of the first Protective conductor to further improve the residual current protection tripping possible. Especially when the additional Residual current transformer parallel to the total current transformer on common release agent for the power supply network acts, it is ensured that the leakage current does not exceed a predeterminable measure can increase. This also allows faulty connection of the residual current device in within the power supply network, for example by incorrect connection sequence of the phase conductors, the neutral conductor and of the first protective conductor, triggering the fault current protective device can be ensured. In the event of incorrect arrival conclusion would not be the first protective conductor over the to additional current transformer, but one of the phase lines ter or neutral conductor, so that one there - in one switching trap - inevitable current flow to the Triggering the residual current device.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, dass ein Auslösekreis des zusätzlichen Stromwandlers auf eine vorgebbare, insbesondere variabel und selektiv ein­ stellbare Ableitstrom-Auslöseschwelle einstellbar ist. Durch den hiermit vorgebbaren Schwellwert wird eine Überlagerung der Signale des Auslösekreises des zusätzlichen Stromwandlers mit dem Signal des Auslösekreises des Summenstromwandlers vermieden.In a further preferred embodiment of the invention is before seen that a trip circuit of the additional current transformer to a predefinable, in particular variable and selective adjustable leakage current tripping threshold is adjustable. By the threshold value that can be predetermined hereby becomes an overlay the signals of the tripping circuit of the additional current transformer with the signal of the tripping circuit of the summation current transformer avoided.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vor­ gesehen, dass der erste Schutzleiter als geerdete Abschirmung der Phasenleiter und des Null-Leiters wirkt. Hierdurch wird zusätzlich zur Erfassung und Kompensation kapazitiver Ableit­ ströme infolge von Verbrauchern zugeordneten Netzfiltern oder dergleichen auch möglich, kapazitive Ableitströme von Streu­ kapazitäten relativ langer Leitungen zu erfassen und zu kom­ pensieren. Bevorzugt ist hierzu vorgesehen, dass der erste Schutzleiter - beispielsweise bei einem Flachbandkabel - zwi­ schen dem zweiten Schutzleiter einerseits und den Phasenlei­ tern beziehungsweise dem Null-Leiter andererseits angeordnet ist. Bevorzugt ist ferner, beispielsweise bei einem Rundka­ bel, dass der erste Schutzleiter die Phasenleiter und den Null-Leiter als Schirmleitung umschließt und der zweite Schutzleiter außerhalb dieses Schirmleiters angeordnet ist.In a further preferred embodiment of the invention is before seen that the first protective conductor as a grounded shield the phase conductor and the neutral conductor act. This will in addition to the detection and compensation of capacitive discharge currents as a result of line filters assigned to consumers or the same also possible, capacitive leakage currents from litter capacities of relatively long lines to record and to com retire. It is preferably provided for this that the first  Protective conductor - for example with a ribbon cable - between the second protective conductor on the one hand and the phase line tern or the neutral conductor on the other hand is. It is also preferred, for example in the case of a Rundka The first protective conductor is the phase conductor and the Encloses neutral conductor as shield cable and the second Protective conductor is arranged outside of this shield conductor.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred configurations of the invention result from the other features mentioned in the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Fehlerstromschutzeinrichtung zeigt, näher erläutert.The invention is described below in one embodiment based on the accompanying drawing, which is a block diagram of the Residual current protection device according to the invention shows closer explained.

Die Figur zeigt ausschnittsweise ein Spannungsversorgungsnetz 10, das spannungsführende Leiter (nachfolgend auch Phasenlei­ ter genannt) L1, L2 und L3, einen Null-Leiter N sowie einen Netzschutzleiter PE umfasst. Das Spannungsversorgungsnetz 10 verbindet wenigstens einen, hier mit 12 bezeichneten elektri­ schen Verbraucher mit einer nicht dargestellten Spannungs­ quelle. Dem Spannungsversorgungsnetz 10 ist eine insgesamt mit 14 bezeichnete Fehlerstromschutzeinrichtung zugeordnet. Die Fehlerstromschutzeinrichtung 14 besitzt fünf Eingangs­ anschlüsse 16 sowie fünf Ausgangsanschlüsse 18. Die Eingangs­ anschlüsse 16 sind mit den Phasenleitern L1, L2 und L3 sowie mit dem Null-Leiter N und einem ersten Schutzleiter FE ver­ bunden. Der Schutzleiter FE zweigt über einen Knotenpunkt K1 von dem Netzschutzleiter PE ab. Der Netzschutzleiter PE ist ansonsten parallel zum ersten Schutzleiter FE an der Fehler­ stromschutzeinrichtung 14 vorbeigeführt und bildet nach dem Knotenpunkt K1 einen zweiten Schutzleiter PE' für den Ver­ braucher 12 aus.The figure shows a section of a voltage supply network 10 , the live conductor (hereinafter also called phase conductor ter) L 1 , L 2 and L 3 , a neutral conductor N and a mains protective conductor PE. The voltage supply network 10 connects at least one, here designated 12 electrical consumers with a voltage source, not shown. A fault current protection device, designated overall by 14, is assigned to the voltage supply network 10 . The residual current device 14 has five input connections 16 and five output connections 18th The input connections 16 are connected to the phase conductors L 1 , L 2 and L 3 as well as to the neutral conductor N and a first protective conductor FE. The protective conductor FE branches off from the mains protective conductor PE via a node K 1 . The mains protective conductor PE is otherwise guided parallel to the first protective conductor FE past the residual current device 14 and forms a second protective conductor PE 'for the consumer 12 after the node K1.

Die Fehlerstromschutzeinrichtung 14 umfasst ein als Summen­ stromwandler 20 ausgebildetes Fehlerstromerkennungsmittel 22. The residual current protection device 14 comprises a residual current detection means 22 designed as a total current transformer 20 .

Innerhalb der Fehlerstromschutzeinrichtung 14 sind die Pha­ senleiter L1, L2 und L3, deren Null-Leiter N sowie der erste Schutzleiter FE im Primärkreis des Summenstromwandlers 20 ge­ führt. Im Sekundärkreis des Summenstromwandlers 20 ist eine Auslöseschaltung 24 angeordnet. Die Auslöseschaltung 24 ist mit einem Auslöserelais 26 verbunden, über dessen Schaltkon­ takte ein Schaltschloss 28 betätigbar ist. Das Schaltschloss 28 ist mit Trennkontakten 30 der Phasenleiter L1, L2 und L3 sowie des Null-Leiters N wirkverbunden.Within the residual current device 14 are the phase conductor L 1 , L 2 and L 3 , the neutral conductor N and the first protective conductor FE leads in the primary circuit of the summation current transformer 20 ge. A trigger circuit 24 is arranged in the secondary circuit of the summation current transformer 20 . The trigger circuit 24 is connected to a trigger relay 26 , over the Schaltkon clocks a switch 28 can be actuated. The switch lock 28 is operatively connected to isolating contacts 30 of the phase conductors L 1 , L 2 and L 3 and the neutral conductor N.

Die Fehlerstromschutzeinrichtung 14 umfasst einen weiteren Stromwandler 32, in dessen Primärkreis der erste Schutzleiter FE geführt ist. Im Sekundärkreis des Stromwandlers 32 ist ei­ ne Auslöseschaltung 34 angeordnet, die einen Schwellwert­ schalter 36 umfasst.The residual current device 14 comprises a further current transformer 32 , in the primary circuit of which the first protective conductor FE is guided. In the secondary circuit of the current transformer 32 , a trigger circuit 34 is arranged, which comprises a threshold switch 36 .

Der elektrische Verbraucher 12 ist über einen Frequenzumrich­ ter 38 mit den Phasenleitern L1, L2 und L3 verbunden. Dem Fre­ quenzumrichter 38 ist ein Netzfilter 40 zugeordnet, der der Unterdrückung von Netzoberwellen im Spannungsversorgungsnetz 10 dient. Der Netzfilter 40 ist mit dem ersten Schutzleiter FE verbunden (geerdet). Ein Gehäuse des elektrischen Verbrau­ chers 12 sowie des Frequenzumrichters 38 ist mit dem zweiten Schutzleiter PE' verbunden (geerdet)The electrical load 12 is connected via a frequency converter 38 to the phase conductors L 1 , L 2 and L 3 . The frequency converter 38 is assigned a line filter 40 which serves to suppress line harmonics in the voltage supply network 10 . The line filter 40 is connected (grounded) to the first protective conductor FE. A housing of the electrical consumer 12 and the frequency converter 38 is connected to the second protective conductor PE '(grounded)

Anhand der beispielhaften Darstellung in der Figur wird deut­ lich, dass durch den Netzfilter 40 hervorgerufene kapazitive Ableitströme über den ersten Schutzleiter FE geführt werden, so dass dieser bei der Summenstromerfassung über den Summen­ stromwandler 20 erfasst, überwacht und kompensiert werden kann. Ein fließender Ableitstrom wird zusätzlich durch den Stromwandler 32 überwacht. Der in den Auslösekreis 34 ge­ schaltete Schwellwertschalter 36 erlaubt eine variable und selektive einstellbare Ableitstrom-Auslöseschwelle. Die Ge­ häuse des elektrischen Verbrauchers 12 und des Frequenzum­ richters 38 sind über den zweiten Schutzleiter PE' in übli­ cher Weise geerdet, so dass ein Berührungsschutz gegen span­ nungsführende Gehäuseteile (im Fehlerfalle) gewährleistet ist.On the basis of the exemplary illustration in the figure, it is clear that capacitive leakage currents caused by the line filter 40 are conducted via the first protective conductor FE, so that the latter can be detected, monitored and compensated for during the total current detection via the total current transformer 20 . A flowing leakage current is additionally monitored by the current transformer 32 . The switched in the trigger circuit 34 threshold switch 36 allows a variable and selectively adjustable leakage current trigger threshold. The housing of the electrical consumer 12 and the frequency converter 38 are grounded in the usual way via the second protective conductor PE ', so that protection against accidental contact with live housing parts (in the event of a fault) is ensured.

Anhand der Darstellung wird weiterhin ohne weiteres deutlich, dass das Vorhandensein des Stromwandlers 32 gleichzeitig eine Verpolschutzsicherung beim Anschluss der Fehlerstromschutz­ einrichtung 14 bildet. Dadurch, dass nur der erste Schutzlei­ ter FE über den Stromwandler 32 geführt ist, würde bei einem fehlerhaften Anschluss, beispielsweise eines der Phasenleiter an dem dem Stromwandler 32 zugeordneten Anschlusskontakt 16 und/oder 18, ein auftretender Stromfluss sofort die Fehler­ stromschutzeinrichtung 14 auslösen und die Trennkontakte 30 öffnen.Based on the illustration, it is also readily apparent that the presence of the current transformer 32 simultaneously forms a reverse polarity protection device when the fault current protection device 14 is connected. The fact that only the first Schutzlei ter FE is passed through the current transformer 32 , would, in the event of a faulty connection, for example one of the phase conductors at the connection contact 16 and / or 18 associated with the current transformer 32 , trigger a current flow which would trigger the fault current protection device 14 and the Open isolating contacts 30 .

Die Fehlerstromschutzeinrichtung 14 ist auch mit weiteren Fehlerstromschutzeinrichtungen der gleichen Bauart - oder auch anderer Bauart - kombinierbar. Hierdurch können in einer elektrischen Verteilung von der Einspeiseseite bis zur Verbraucherseite mehrere Fehlerstromschutzeinrichtungen 14 in gestaffelter Auslöseempfindlichkeit in Reihe geschaltet sein. Der erste Schutzleiter FE ist hierbei jeweils durch die je­ weiligen Summenstromwandler 20 geführt.The residual current protective device 14 can also be combined with other residual current protective devices of the same type - or also of a different type. As a result, a plurality of residual current protective devices 14 can be connected in series in a staggered tripping sensitivity in an electrical distribution from the feed-in side to the consumer side. The first protective conductor FE is in each case guided through the respective summation current transformers 20 .

Die Fehlerstromschutzeinrichtung 14 ist auch im Spannungsver­ sorgungsnetz 10 ohne erste Schutzleiter FE einsetzbar, indem die dem ersten Schutzleiter FE an der Fehlerstromschutzein­ richtung 14 zugeordneten Anschlüsse 16 beziehungsweise 18 nicht belegt werden.The residual current protective device 14 can also be used in the voltage supply network 10 without a first protective conductor FE by the connections 16 and 18 assigned to the first protective conductor FE on the residual current protective device 14 not being used.

Claims (9)

1. Fehlerstromschutzeinrichtung zum Schutz vor Fehlerströmen in einem Spannungsversorgungsnetz, mit einem Fehlerstromer­ kennungsmittel, dem ein Trennmittel für das Spannungsversor­ gungsnetz zugeordnet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Fehlerstromerkennungsmittel (22) einen Summenstromwandler (20) umfasst, wobei die Phasenleiter (L1, L2, L3), der Null-Leiter (N) und ein erster Schutzleiter (FE) eines Netzschutzleiters (PE) des Spannungsversorgungs­ netzes (10) im Primärkreis des Summenstromwandlers (20) ge­ schaltet sind, der erste Schutzleiter (FE) der Verbindung ei­ ner einem elektrischen Verbraucher (12) zugeordneten, kapazi­ tive Ableitströme in dem Spannungsversorgungsnetz (10) erzeu­ genden Einrichtung (40) dient und ein zweiter Schutzleiter (PE') für einen Berührungsschutz des Verbrauchers (12) unter Umgehung der Fehlerstromschutzeinrichtung (14) mit dem Netz­ schutzleiter (PE) verbunden ist.1. Residual current protection device for protection against residual currents in a voltage supply network, with a residual current detection means to which a separating means for the voltage supply network is assigned, characterized in that the residual current detection means ( 22 ) comprises a total current transformer ( 20 ), the phase conductors (L 1 , L 2 , L 3 ), the neutral conductor (N) and a first protective conductor (FE) of a protective conductor (PE) of the voltage supply network ( 10 ) in the primary circuit of the summation current transformer ( 20 ) are switched, the first protective conductor (FE) Connection of an electrical consumer ( 12 ) associated, capacitive leakage currents in the voltage supply network ( 10 ) generating device ( 40 ) and a second protective conductor (PE ') for protection against contact of the consumer ( 12 ) bypassing the residual current device ( 14 ) is connected to the mains protective conductor (PE). 2. Fehlerstromschutzeinrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, dass der erste Schutzleiter (FE) zusätzlich und alleine über ein weiteres Fehlerstromerkennungsmittel, insbesondere einen Fehlerstrom­ wandler (32), als Primärwicklung geführt ist.2. Residual current device according to claim 1, characterized in that the first protective conductor (FE) is additionally and solely via a further residual current detection means, in particular a residual current converter ( 32 ), as a primary winding. 3. Fehlerstromschutzeinrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, dass der Fehler­ stromwandler (32) parallel zum Summenstromwandler (20) auf ein gemeinsames Trennmittel (30) für das Spannungsversor­ gungsnetz (10) wirkt.3. Residual current device according to claim 2, characterized in that the fault current transformer ( 32 ) acts in parallel to the summation current transformer ( 20 ) on a common separating means ( 30 ) for the power supply network ( 10 ). 4. Fehlerstromschutzeinrichtung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, dass ein Auslöse­ kreis (34) des zusätzlichen Stromwandlers (32) einen Schwell­ wertschalter (36) zur Einstellung einer vorgebbaren Ableit­ strom-Auslöseschwelle umfasst. 4. Residual current device according to claim 3, characterized in that a tripping circuit ( 34 ) of the additional current transformer ( 32 ) comprises a threshold switch ( 36 ) for setting a specifiable leakage current trigger threshold. 5. Fehlerstromschutzeinrichtung nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, dass die Ableit­ strom-Auslöseschwelle variabel und selektiv einstellbar ist.5. Residual current device according to claim 4, there characterized by that the derivative current trigger threshold is variable and selectively adjustable. 6. Fehlerstromschutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schutzleiter (FE) als geerdete Abschirmung der Phasenleiter (L1, L2, L3) und des Null-Leiters (N) wirkt.6. Residual current device according to one of the preceding claims, characterized in that the first protective conductor (FE) acts as an earthed shield of the phase conductor (L 1 , L 2 , L 3 ) and the neutral conductor (N). 7. Fehlerstromschutzeinrichtung nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, dass der erste Schutzleiter (FE) zwischen dem zweiten Schutzleiter (PE') ei­ nerseits und den Phasenleitern (L1, L2, L3) sowie dem Null- Leiter (N) andererseits angeordnet ist.7. Residual current device according to claim 6, characterized in that the first protective conductor (FE) between the second protective conductor (PE ') on the one hand and the phase conductors (L 1 , L 2 , L 3 ) and the neutral conductor (N) on the other is arranged. 8. Fehlerstromschutzeinrichtung nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, dass der erste Schutzleiter (FE) die Phasenleiter (L1, L2, L3) und den Null- Leiter (N) als Schirmleitung umschließt und der zweite Schutzleiter (PE') außerhalb dieser Schirmleitung angeordnet ist.8. Residual current device according to claim 6, characterized in that the first protective conductor (FE) encloses the phase conductor (L 1 , L 2 , L 3 ) and the neutral conductor (N) as a shield line and the second protective conductor (PE ') outside this shield line is arranged. 9. Fehlerstromschutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, dass die Phasenleiter (L1, L2, L3) und der Null-Lei­ ter (N) zwischen Eingangsanschlüssen (16) und Ausgangsan­ schlüssen (18) der Fehlerstromschutzeinrichtung (14) durch Trennkontakte (30) des Trennmittels auftrennbar sind, während der erste Schutzleiter (FE) zwischen einem Eingangsanschluss (16) und einem Ausgangsanschluss (18) fest geschaltet ist.9. Residual current device according to one of the preceding claims, characterized in that the phase conductor (L 1 , L 2 , L 3 ) and the zero conductor (N) between input connections ( 16 ) and output connections ( 18 ) of the residual current device ( 14 ) can be separated by isolating contacts ( 30 ) of the isolating means, while the first protective conductor (FE) is permanently connected between an input connection ( 16 ) and an output connection ( 18 ).
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DE102015200008A1 (en) * 2015-01-02 2016-07-07 Airbus Operations Gmbh Offset residual current device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2648010A1 (en) * 2012-04-04 2013-10-09 Socomec S.A. Method for managing alarms in accordance with fault currents in an electrical facility and device for implementing said method
DE102015200008A1 (en) * 2015-01-02 2016-07-07 Airbus Operations Gmbh Offset residual current device
US10396546B2 (en) 2015-01-02 2019-08-27 Airbus Operations Gmbh Residual current protection device

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